目的:跑步是大众健身最流行和常见的运动方式,随着参加人数的增多,跑者的损伤问题也得到了研究者的关注。髋关节的许多解剖特性都正好适合站立、行走或跑步时的稳定性,作为身体执行常见运动的中央枢纽点,髋关节疾病或伤害在跑步中也很常见。着地方式的转变可能是减少跑步髋关节损伤的有效手段。本研究通过CT影像建立髋关节有限元模型,并使用计算机仿真模拟前掌着地（Forefoot strike,FFS）和后跟着地（Rearfoot strike,RFS）两种着地方式,分析其应力数值以探讨跑步着地方式与跑步者髋关节损伤之间的机理。为进一步研究跑步的着地方式对下肢的生物力学性质影响提供数值数据,并更深入了解跑步的损伤机理,为训练、教学、研制运动鞋等装备提供理论依据。跑步者也能以此来选择合适自己的着地方式,从而减少跑步造成的损伤。方法:在河北师范大学招募1名男性跑步爱好者,年龄28岁,身高1.75 m,体重62 kg。受试者在一年内无下肢损伤史,且习惯RFS跑步方式。有四年跑龄和每周10 km左右的跑步距离,并对跑姿具有良好的控制能力。进行三周训练干预后掌握两种着地方式后,采用BTS三维运动捕捉系统采集运动学数据,并使用两台BTS6000三维测力台同步收集地面反作用力。使用地面反作用力数据和运动学数据,通过模型缩放、逆运动学、逆动力学、残差缩减和肌肉计算控制,建立opensim肌肉骨骼模型。拍摄将跑步爱好者髋关节CT影像,通过Mimics21.0进行髋关节骨骼的三维重建,使用Geomagic Studio2013逆向建模骨骼并直接建模软骨与韧带完成实体模型,松质骨与皮质骨以抽壳的方式区分建模。在Ansys Workbench静力学分析环境中完成有限元分析,股骨近端和髋臼的皮质骨与松质骨、皮质骨与软骨间的接触定义为bonded,软骨间的接触则定义为Frictional,摩擦系数为0.015。各个组织均定义为线弹性材料,并赋值组织的杨氏模量（E）和泊松比（μ）:皮质骨E=14200 MPa、μ=0.3,松质骨E=155 MPa、μ=0.3,软骨E=15 MPa、μ=0.45,韧带E=300 MPa、μ=0.45。选用四面体网格通体划分模型,尺寸定义为1mm。经模型验证具有有效性后,通过加载关节负荷到有限元模型,得到不同着地方式下,跑步者髋关节的应力应变数据。结果:RFS的步态周期时长为0.683秒,支撑期时长为0.442秒。FFS的步态周期时长相对RFS较长,为0.692秒,支撑期时长为0.498秒。FFS单足支撑阶段的垂直地面反作用力峰值为1602 N;RFS触地阶段的垂直地面反作用力峰值为879 N;RFS单足支撑阶段的垂直地面反作用力峰值为1419 N。两种着地方式的关节角度的变化趋势和数值相近,旋转角和内收角变化不明显,主要体现在屈曲角的变化。选取RFS触地阶段、RFS单足支撑阶段与FFS单足支撑阶段的峰值时刻进行有限元分析。不同着地方式仿真结果显示的应力特征整体比较相近,应力分布相对复杂,应力集中区主要为髋臼窝、股骨大转子边缘、股骨颈。髋臼与股骨近端的应力峰值:RFS单足支撑阶段为79.79 MPa、81.28 MPa,触地阶段为51.99 MPa、53.90 MPa;FFS单足支撑阶段为66.54 MPa、69.54MPa。不同着地方式仿真结果显示的应变均集中于髋臼软骨和股骨头软骨。髋臼与股骨近端的软骨应变峰值:RFS单足支撑阶段为0.13、0.06,触地阶段为0.20、0.09;FFS单足支撑阶段为0.25、0.11。髋臼与股骨近端的软骨微应变平均值:RFS单足支撑阶段为3149、2700,触地阶段为4834、4140;FFS单足支撑阶段为5972、4937。结论:（1）建立了跑步者髋关节的有限元模型,验证得到模型有效性较高后,对RFS与FFS的两种着地方式的跑步进行模拟,得到其应力应变特征。（2）仿真结果的应力、应变集中区域显示,在不同着地方式下,股骨颈、髋臼软骨、股骨头软骨与大转子周围软组织均为比较易损伤的部位。（3）仿真得到的应力、应变数值特征显示,FFS单足支撑阶段的数值低于RFS单足支撑阶段的数值,而高于RFS着地冲击时刻的数值,即对于髋关节,跑步者采用RFS要比FFS有着更高的损伤风险。（4）着地方式从RFS转换为FFS可以降低跑步者在跑步中髋关节的损伤风险。